河水水位流速监测
时间：2025-06-05
涉川
1. 方案概述
在河道、水库、灌渠等水体管理中，水位与流速的实时监测是防洪预警、水资源调度、水环境监控和工程调度管理的基础工作。传统人工巡测方式效率低、数据滞后，已无法满足当前智能化水利发展的需求。
本方案基于非接触式雷达/超声波水位计与雷达/多普勒流速仪技术，结合4G无线通信、太阳能供电与远程云平台，构建全天候、无人值守的水位流速自动监测系统，实现水体动态信息的高频采集、云端上传、智能预警和数据可视化。
2. 监测目标
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实时采集河流断面的水位、水面流速、水温等参数；
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结合断面信息估算过水流量；
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支持水情预警、数据记录、图表分析；
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满足无人值守、远程管理、自动上报需求。
3. 应用场景
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河道/渠道日常水情监测
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城市内涝排水口水位流速监测
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灌区/排涝渠工程调度管理
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小型水库泄洪流速水位监控
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水文站升级自动化采集系统
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水利工程安全监测辅助系统
4. 监测方法与原理
4.1 水位监测原理
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雷达水位计：采用 24GHz/60GHz 毫米波雷达，利用电磁波发射与回波时间测量水面距传感器的距离，从而计算出水位，抗干扰能力强，适合野外复杂环境。
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超声波水位计：利用声波在空气中的传播时间，适用于短距、无遮挡测量，性价比高。
4.2 流速监测原理
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雷达流速仪：测量水面移动目标的多普勒频移，计算表面流速；配合经验系数可估算断面平均流速。
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多普勒超声流速仪（ADCP）：发射超声波，通过水中反射信号计算流速廓线，适用于精细化测量场景。
4.3 数据采集与传输
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数据通过采集控制器进行整合，并通过4G/NB-IoT通信模块上传至智慧水利云平台；
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平台可视化展示历史趋势、实时数据和设备运行状态。
5. 系统组成
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名称
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技术参数
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数量
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功能说明
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|---|---|---|---|
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雷达水位计
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量程0~30m，精度±2mm，IP68防护
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1
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实时监测水位
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雷达流速仪
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量程0~15m/s，精度±0.01m/s
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1
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无接触测流，监测表层流速
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水温传感器
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-20~80℃，精度±0.5℃
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1
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辅助修正雷达流速计算
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数据采集控制器
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支持Modbus/RS485、4G通信
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1
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控制数据采集与上传
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太阳能供电系统
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80~120W太阳能板，30Ah锂电池
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1
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保证系统连续运行
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云平台/APP
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数据实时查看、曲线图表、报警管理
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1套
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数据展示与远程运维管理
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支架安装套件
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不锈钢立杆+防护箱
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1套
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设备固定安装与防护
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6. 功能特点
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实时监测：分钟级采集水位与流速，保障连续水情记录；
非接触式测量：雷达技术抗洪水、漂浮物干扰，免维护； -
太阳能供电：不依赖市电，野外长期运行；
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远程监控：手机/网页端随时查看水情与设备运行状态；
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自动预警：水位或流速超阈值自动推送报警信息；
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数据可视化：历史曲线图、日/月/年报表自动生成；
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智能算法：可接入AI模型进行洪水趋势预测与调度建议。
7. 方案实现
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选取监测断面、安装支架；
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布设雷达水位计与流速仪，调整角度；
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连接太阳能供电系统与控制主机；
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调试4G网络，接入云平台；
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开通账号，配置报警值与断面信息；
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系统稳定运行后，开启自动采集与上报功能。
8. 数据平台与预警决策
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实时水位、流速、流量展示；
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支持GIS地图分布管理多点监测站；
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支持短信/微信/APP/邮箱四级报警；
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平台可接入河长制、水利局、水文总站等数据中台；
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支持数据导出（Excel/CSV），图表打印、PDF报表归档。
9. 应用优势
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不需接触水体，免清淤、免维护；
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可适应洪水、漂浮物、高湿、高温等环境；
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适配城市排涝、农业灌溉、水文水情等多种应用；
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部署灵活，可快速迁移或扩展。
10. 技术参数一览表
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项目
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参数范围
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精度
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|---|---|---|
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水位监测
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0～30米（可定制）
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±2mm
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流速监测
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0～15m/s
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±0.01~0.05m/s
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通讯方式
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4G（全网通）/RS485/NB-IoT
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电源系统
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DC12V锂电/太阳能供电
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≥7天续航无阳光
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防护等级
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IP66～IP68
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防淋雨、防尘、防腐蚀
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工作环境温度
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-40～+85℃
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11. 参考标准
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《SL/T 260-2020 水文自动测报系统技术规范》
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《GB/T 11826-2002 流速仪通用技术条件》
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《SL47-1994 水位观测规范》
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《水利部智慧水利建设指导意见》
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